荷叶效应仿生材料

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荷叶效应的运用
荷叶效应乳胶漆
聚二甲基硅氧烷（PDMS） 嫁接 纳米氧化硅表面
PDMS的表面接触角最高可达172°
良好的自净能力
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荷叶效应之隔离霜
Байду номын сангаас特点
过 敏 性 皮 肤
角质层保持水分的能力降低
容易受冷风、食物、水质、紫外线等外在环境或物质的影响 对阳光、气候、水、植物（花粉）、化妆品、香水、蚊虫叮
在尺寸上远大于 这种结构的灰尘 雨水等降落在叶 面
隔着一层极薄的 空气,只能同叶面 上山包 的凸顶形 成几个点接触
由于空气层山包 状突起和蜡质层 的共同托持作用 ， 使得水滴不能 渗透，却能因表 面张力形成水珠
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荷叶效应
优点1：
水和叶子表面间的接触面积只有 2% ～ 3%，故能防水 2）灰尘会更好地贴附于水滴表面而不是粗糙表面， 然后随着
为什么？
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荷叶效应
荷叶表面微观结构
非常复杂的多重纳米和微米级的超微结构
在荷叶叶面上布满着一个挨一个隆起的 “小山包”，它上面长满绒毛 在山包 顶又长出了一个个馒头状的 碉堡 凸 顶， 整个表面被微小的蜡晶所覆盖
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荷叶效应
Thank you
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材料
工艺
荷叶效应之隔离霜
性能测试 集灰试验
在涂膜试板上 ,撒一些炭黑或 粉煤灰 ,接着滴几滴水 ,使试板 稍微倾斜晃动 ,从而水就在试 板上来回移动。对于荷叶效应 隔离霜涂膜 ,水成为一个大珠 点 ,炭黑或粉煤灰集聚在大水 珠的外围,而涂膜仍保持干净清 洁
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荷叶效应的运用
荷叶效应乳胶漆 仿荷叶织物 荷叶效应防水漆 荷叶玻璃 模拟荷叶制造憎水性膜 国家精品课程网上资源的可用性研究/***
荷叶效应的运用
荷叶效应乳胶漆
1
保持外墙面干燥 清洁的一种建筑 涂料
2
采用具有持久憎 水性的少乳化剂 有机硅乳液等一 些专门物质
3
一个纳米级显微 结构涂膜具有类 似荷花叶子的表 面结构，达到拒 水保洁功能
荷叶效应之隔离霜
预期效果
1
2
3
具备普通隔 离霜的防晒， 防尘的优点
拒水、透气 隔离皮肤与 外界不洁环 境
防止尘土 堆积、细 菌滋生， 易于清洁
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拟解决的关键问题：
参考文献：
1、林宣益． 2005． 仿生学在建筑涂料中的应用荷叶效应乳胶 漆． 上海涂料， 43( Z1) : 6 ～ 8 2、马 立． 1996． 仿荷叶效应的防水透湿织物的研究．上海纺织 科技，( 1) : 50 ～ 52 3、姜淑慧.2013. 荷叶效应及其在仿生学上的应用. 生物学教学， 38：62~63
1）粗糙的疏水表面使水不能进入叶子内部， 仅在叶面形成水珠，
水滴滚落，达到清洁的目的
优点2：
水蒸气分子直径约 0．0004μm， 雨水水分子直径约100 ～
3000μm， 若隔离霜薄膜孔洞直径约0．2 ～ 10μm， 介于两者 之间， 达到让水蒸气通过而防止雨水进入的效果
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咬及高蛋白食物都有可能导致过敏
护理
保持皮肤清洁。灰尘与分泌旺盛的皮脂相混合，易造成皮肤 粗糙，故应时刻保持皮肤清洁杀菌 随时注意皮肤的保湿，增强皮肤的抵抗力，可选用清爽型、 亲水性护肤品
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荷叶效应之隔离霜
原理
采用具有持久憎水性的专门物质， 形成一个 纳米级显微结构， 从而使其涂膜具有类似荷 花叶子的表面结构 主要：化妆级白油、聚二甲基硅氧烷PDMS 其它：纯水、二氧化钛白粉、植物油脂、复 合抗菌剂 将具有持久憎水性的化妆级白油制成一个纳 米级显微结构，PDMS嫁接，并添加其它辅 助成分，以达到拒水保洁、抗紫外线、抗菌 等功能
利用“荷叶效应”生产新型隔离霜
目录
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荷叶效应
目前荷叶效应的运用
荷叶效应之隔离霜
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荷叶效应
滴落在荷叶上的水会自动聚 集成一个个自由滚动的水珠 滚离叶面， 水珠在滚离中还 能把落在叶面上的尘土 污泥 粘吸带走， 使叶面始终保持 干净， 这就是著名的“荷叶 自洁效应”